emuloinnin

Emuloinnin on prosessi, jolla kaksi toisiinsa sekoittumatonta nestettä, kuten öljy ja vesi, yhdistetään emulsioiksi. Tyypillisesti nesteen pienet pisarat muodostuvat jakaa toista, suuremman faasin sisälle. Emulointi vaatii sekä energiansiirtoa että stabilointia; ilman näiden pisaraerot voivat nopeasti kasautua erilleen erillisiksi kerroksiksi.

Emulsioita syntyy useimmiten kahdella päätyypillä: öljy vedessä -emulsio (O/W), jossa öljy on pieninä pisaroina vesifaasin sisällä, sekä vesi öljyssä -emulsio (W/O), jossa vesi on dispergoitu pisaroina öljyyn. Emuloinnin stabiilisuus riippuu pisarakoosta, tilavuusosuudista sekä käytettävistä stabilointiaineista ja olosuhteista kuten lämpötilasta ja pH:sta.

Stabilointiin käytetään emulsifioivia aineita, kuten pinta-aktiivisia aineita, proteiineja tai polysakkarideja. Näiden molekyylit muodostavat interfaalifilan pisaroiden ja faasin välillä, vähentäen interfaalista jännitystä ja estäen pisaroiden kasaantumista. Lisäksi voidaan hyödyntää kiinteitä hiukkasia (Pickering-stabiilointi) tai sähköstaattista ja steriikkiä suojakerrosta.

Menetelmät vaihtelevat; korkean leikkausvoiman käyttö (homogenointi, pyörivä-säde, kolloidisekone) sekä matalan energiankulutuksen tekniikat (faseinversion tekniikka, spontaani emulsifioituminen, ultraääni). Pisaroiden koko ja jakautuma vaikuttavat viskositeettiin sekä läpimenoaikoihin.

Sovelluksissa emulointi on keskeinen food- ja kosmetiikka-, lääke- sekä maatalous- ja teollisuusaloilla. Emulointia arvioidaan mittaamalla pisaroiden suuruusjakaumaa, zeta-potentiaalia sekä nesteiden rheologista käyttäytymistä.